Etude des déterminants de l'exposition aux nuisances agricoles et leurs effets sur le cancer du poumon

Occupational exposures in farming and lung cancer risk

• Auteur / Autrice : Mathilde Boulanger
• Direction : Pierre Lebailly
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Recherche clinique, innovation technologique, sante publique
• Date : Soutenance le 03/06/2019
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de recherche interdisciplinaire pour la prévention et le traitement des cancers (Caen ; 2017-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Charles Dalphin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Lebailly, Loredana Radoï Pervilhac, Béatrice Fervers, Valérie Bouchart, Christophe Paris
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Loredana Radoï Pervilhac, Béatrice Fervers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Poussière

Endotoxines

Cancer

Poumon

Maladies professionnelles

Effets des pesticides

Agriculteurs

Mots clés libres

Exposition professionnelle

Études de cohortes

Agriculture

Occupational exposure

Cohort studies

Lung neoplasms

Dusts

Endotoxins

Pesticides

Résumé

Contexte. La population agricole française, dans son ensemble, présente un plus faible risque de Cancer BronchoPulmonaire (CBP) par rapport à la population générale. Ce constat, retrouvé au niveau international, s’explique au moins en partie par un tabagisme plus faible notamment chez les plus âgés et chez les femmes ; un effet « protecteur » des endotoxines est également suspecté. Néanmoins le milieu professionnel agricole peut exposer à de nombreux cancérogènes pulmonaires avérés ou suspectés ; malgré cela, à l’exception de certains secteurs d’élevage, il n’existe que très peu de données sur les associations entre expositions ou situations de travail précises en milieu agricole et le risque de CBP. Objectifs. Le premier objectif de ce travail de thèse était d’étudier les associations, au sein de la cohorte AGRICAN (AGRIculture et CANcer), entre (1) CBP et exposition aux activités et tâches de cultures ; (2) CBP et utilisation de pesticides arsenicaux et herbicides dinitroanilines, et de mettre à profit le nombre important de sujets inclus et de cas de CBP pour réaliser ces analyses par sous-type histologique. Le deuxième objectif était d’initier un projet de métrologie de divers aérocontaminants en milieu professionnel agricole. Méthodes. Les analyses ont été menées en utilisant les données de l’étudeAGRICAN et de la matrice culture-exposition aux pesticides PESTIMAT. Nous avons utilisé un modèle de Cox, ajusté sur le sexe, le tabagisme, les élevages bovin et équin. Le projet métrologique AirExpA s’est limité à la Normandie, avec mesures personnelles des poussières totales (en temps réel), endotoxines et 38 mycotoxines (en cumulé), en élevage bovin, lors des foins et des moissons de blé/orge et pois fourrager/féverole. Résultats et discussion. Nous avons retrouvé une association inverse entre l’activité de culture de maïs et le risque de CBP, une association positive entre adénocarcinomes et viticulture, ainsi qu’entre carcinomes à petites cellules et culture de pois fourragers/féveroles. Les éléments de plausibilité d’un lien entre ces secteurs d’activité et le risque de CBP sont encore des hypothèses : la culture de maïs, par le stockage du grain, pourrait exposer aux endotoxines ; à l’inverse, la récolte de pois fourragers a été décrite comme empoussiérante, mais cet élément doit être confirmé par une caractérisation des poussières. Nous n’avons pas retrouvé d’association entre utilisation de pesticides arsenicaux, ni de dinitroanilines, et risque de CBP ; cependant les analyses stratifiées sur le sexe et le statut tabagique, montraient des associations positives chez les non-fumeurs et chez les femmes (en particulier pour les adénocarcinomes). Enfin, le projet AirExpA a permis de documenter un gradient d’exposition aux poussières et endotoxines en fonction de différentes tâches en élevage bovin, et une exposition plus modérée mais réelle, aux endotoxines, lors des activités de culture. Les analyses de mycotoxines sont toutes revenues inférieures aux limites de quantification. L’analyse des pics d’exposition, l’étude d’autres aérocontaminants et d’autres secteurs agricoles, sont des perspectives de ce projet. Conclusion. Notre travail soulève de nouvelles questions de recherche quant à des associations possibles entre certaines expositions professionnelles en milieu agricole (cultures et tâches, utilisation de certains pesticides) et risque de CBP, et contribue à une meilleure connaissance des expositions professionnelles des agriculteurs aux aérocontaminants.

Background. Farmers are at lower risk of lung cancer, compared to the general population, at least partly because of a reduced rate of smoking among the elderly and women. A “protective” effect of endotoxins has also been hypothesized. Even though some of the occupational exposures occurring during farming-related activities are well-known or suspected lung carcinogens, there is scarce data in the literature, about the associations between specific occupational exposures or tasks in farming, and the risk of lung cancer. Objectives.The first aim was to analyse, in the AGRICAN cohort, the associations between lung cancer and (1) occupational exposure to various crops and related tasks; (2) arsenical pesticides and dinitroaniline herbicides use in farming. We also aimed at stratifying our analysis by histological subtypes of lung cancer. The second aim was to initiate a metrological project, to assess farmers’ occupational exposure to various airborne pollutants, in relation with the risk of lung cancer. Methods. We used the data from the French AGRIculture and CANcer cohort (AGRICAN) and from the PESTIcide MATrix project (PESTIMAT), to assess the associations between occupational farming exposures and lung cancer. A Cox model was performed, with adjustment on gender, smoking intensity, cattle and horses breeding. Our metrological project AirExpA was first launched in Normandy and focused on a few exposures – total dusts in real-time ; endotoxins and 38 mycotoxins, cumulative – in cattle breeding, wheat/barley and peas harvesting, and haymaking. Results and discussion. We reported a negative association between lung cancer and corn growing, and positive associations between (1) vineyard growing and adenocarcinoma; (2) peas growing and small cell lung cancer. Corn growing, especially grain handling, might expose to significant levels of endotoxins, thus explaining the inverse association. Peas growing, especially harvesting, is reportedly a dusty task; the AirExpA project will enable us to better characterize the dusts. We found no association between arsenicals use and lung cancer, nor with dinitroaniline herbicides use. However, stratifying on gender and smoking status showed positive associations among women and never-smokers, especially for adenocarcinomas. The AirExpA project showed dust and endotoxins exposure gradients in cattle breeding, depending on the task, and a mild but real exposure to endotoxins in various tasks in crop growing. All samples for mycotoxins were below the limit of quantification. Analysing exposure peaks, extending the project to other breedings/crops and air pollutants are among the perspectives. Conclusion. Our results raise new research questions about possible associations between occupational agricultural exposures and lung cancer, and contribute to a better knowledge and understanding of farmers’ occupational exposure to air pollutants.